Máy tính là gì ?
Đọc xong bài viết này có thể giải thích các thuật ngữ máy tính, liệt kê được các loại máy tính cá nhân. Trình bày được các thành phần cấu tạo của máy tính và chức năng tương ứng. Hiểu rõ về các loại thùng máy và nguồn tương ứng. Phân biệt được các jack Power tương ứng từng thiết bị. Chẩn đoán và khắc phục sự cố về thùng máy và bộ nguồn.
1.Các khái niệm cơ bản
1.1. Máy tính là gì ?
Máy tính (computer) là một thiết bị điện tử dùng để tính toán, xử lý dữ liệu
theo chương trình đã lập trình trước.
Máy tính thực hiện các công việc sau:
– Nhận thông tin vào.
– Xử lý thông tin theo chương trình được nhớ sẵn bên trong bộ nhớ.
– Đưa thông tin ra.
Chương trình (program) là dãy các lệnh nằm trong bộ nhớ để yêu cầu máy
tính thực hiện công việc cụ thể.
1.1.2. Máy tính cá nhân là gì?
Máy tính cá nhân (PC – Personal computer) là loại máy tính thông dụng hiện nay, được thiết kế dành riêng cho mỗi người dùng. Mỗi bộ phận trong máy tính cá nhân thường tách rời và có thể thay đổi được. Đặc biệt là có thể gắn thêm các thiết bị ngoại vi vào máy tính cá nhân.
Máy tính cá nhân có thể được phân thành hai nhóm chính: máy tính để bàn và máy tính xách tay. Máy tính để bàn (Desktop) thường được đặt cố định, hiệu năng cao và tiêu tốn nhiều năng lượng. Máy tính xách tay, cầm tay là các dạng máy có tính di động cao Laptop, Notebook, Netbook, Tablet, PDA – Persional Digital Assistant (Thiết bị hỗ trợ kỹ thuật số cá nhân),…
1.1.3. Máy Workstation là gì?
Là máy tính có kích thước lớn và cấu hình mạnh, thường được sử dụng làm máy trạm trong mạng cục bộ với một hệ điều hành riêng biệt.
1.1.4. Máy mainframe là gì?
Máy tính có cấu hình phần cứng lớn, tốc độ xử lý cao được dùng trong các công việc đòi hỏi tính toán lớn như làm máy chủ phục vụ mạng Internet, máy chủ để tính toán phục vụ dự báo thời tiết, vũ trụ…
1.2. Phần cứng là gì?
Phần cứng (Hardware) nói đến cấu tạo máy tính về mặt vật lý, mang tính chất khó thay đổi. Bao gồm toàn bộ thiết bị, linh kiện điện tử của máy tính như: các vi mạch IC, các bảng mạch in, cáp nguồn, nguồn điện, bộ nhớ, màn hình, chuột, bàn phím,…
1.3. Phần mềm là gì?
Phần mềm (Software) là các chương trình được lập trình, chứa các mã lệnh giúp phần cứng làm việc và ứng dụng cho người sử dụng, mang tính chất dễ thay đổi. Phần mềm của máy tính có thể chia thành hai loại: Phần mềm hệ thống (System Software) và phần mềm ứng dụng (Applications software).
- Phần mềm hệ thống khi được đưa vào bộ nhớ chính, nó chỉ đạo máy tính thực hiện các công việc. Phần mềm hệ thống bao gồm:
- Hệ điều hành (OS – Operating System) là phần mềm quan trọng nhất trong máy tính. Nắm vai trò điều khiển mọi hoạt động của máy tính.
- Các trình điều khiển thiết bị (device driver) là các chương trình giúp hệ điều hành nhận dạng, quản lý và điều khiển hoạt động của các thiết bị ngoại vi.
- Các chương trình phục vụ hệ thống: gồm chương trình điều khiển việc khởi động máy tính, các chương trình sơ cấp hướng dẫn hoạt động vào ra cơ bản của máy tính.
- Phần mềm ứng dụng là các chương trình ứng dụng cụ thể vào một lĩnh vực. Ví dụ: Phần mềm ứng dụng văn phòng Office của Microsoft, phần mềm nén dữ liệu WinRAR, phần mềm nghe nhạc Windows Media Player..
1.4. Phần dẻo là gì?
Phần dẻo (Firmware) là phần cứng chứa chương trình bên trong, chương trình mang tính ổn, thường là khá nhỏ, để điều khiển nội quan nhiều thiết bị điện tử.
2. Một số thuật ngữ
– PC (Personal Computer): máy tính cá nhân
– Monitor: màn hình
– Keyboard: bàn phím, mouse: chuột
– Case: thùng máy
o Mainboard (Motherboard): bo mạch chủ
o CPU (Central Processing Unit): đơn vị xử lý trung tâm
o RAM (Random Access Memory): bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên
o ROM (Read Only Memory): bộ nhớ chỉ đọc
o HDD (Hard Disk Drive): ổ đĩa cứng
o FDD (Floppy Disk Drive): ổ đĩa mềm
– PSU (Power Supply Unit): bộ cấp nguồn
– Bus, cache, chip, BIOS (Basic Input-Output System): hệ thống nhập xuất cơ bản
– Chipset, FSB, BSB, socket, slot, expansion card…
– UPS (Uninterruptible Power Supply): hay bộ lưu điện là thiết bị có thể cung cấp điện năng trong một khoảng thời gian tương ứng với công suất thiết kế nhằm duy trì hoạt động của máy tính hoặc thiết bị điện khi điện lưới gặp sự cố.
3. Cấu trúc máy tính như thế nào?
3.1. Thiết bị nhập là gì?
Thiết bị nhập (Input Devices) là những thiết bị nhập dữ liệu vào máy tính như bàn phím, chuột, webcam, scaner…
3.2. Thiết bị xử lý là gì?
Thiết bị xử lý (Processing Devies) là thiết bị xử lý dữ liệu, quản lý điều khiển các hoạt động của máy tính thường được gọi là CPU – Central Processing Unit.
3.3. Bộ nhớ và thiết bị lưu trữ là gì?
Thiết bị lưu trữ và bộ nhớ (Memory and Storage Devices) là những thiết bị lưu trữ dữ liệu tạm thời hay cố định những thông tin dữ liệu của máy tính bao gồm bộ nhớ trong và bộ nhớ ngoài.
Bộ nhớ trong bao gồm: bộ nhớ cache và bộ nhớ chính (gồm bộ nhớ chỉ đọc ROM, bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên RAM).
Bộ nhớ ngoài bao gồm ổ cứng, đĩa mềm, đĩa CD, DVD, ổ cứng USB, thẻ nhớ và các thiết bị lưu trữ khác.
3.4. Thiết bị xuất là gì?
Thiết bị xuất (Output Devices) là những thiết bị hiển thị và xuất dữ liệu từ máy như màn hình, máy in, loa, máy chiếu (projector)…
4. Thành phần cơ bản của máy tính gồm những gì?
– Thùng máy: là nơi để gắn các thành phần của máy tính thành khối như nguồn, Mainboard, Card v.v… có tác dụng bảo vệ máy tính.
– Bộ nguồn: là nơi cung cấp hầu hết hệ thống điện cho các thiết bị bên trong máy tính.
– Mainboard (Bo mạch chủ): Bảng mạch chính của máy vi tính, có chức năng trò liên kết tất cả các thành phần của hệ thống lại với nhau tạo thành một bộ máy thống nhất.
– CPU (Central Processing Unit): Bộ vi xử lý chính của máy tính. CPU là thành phần quan trọng nhất của máy tính, là linh kiện nhỏ nhưng đắt nhất trong máy
vi tính.
– Bộ nhớ trong (ROM, RAM): Là nơi lưu trữ dữ liệu và chương trình phục vụ trực tiếp cho việc xử lý của CPU, nó giao tiếp với CPU không qua một thiết bị trung gian.
– Bộ nhớ ngoài: là nơi lưu trữ dữ liệu và chương trình gián tiếp phục vụ cho CPU, bao gồm các loại: đĩa mềm, đĩa cứng, CDROM, v.v… Khi giao tiếp với CPU nó phải qua một thiết bị trung gian (thường là RAM).
– Màn hình (Monitor): Là thiết bị đưa thông tin ra giao diện trực tiếp với người dùng. Ðây là thiết bị xuất chuẩn của máy vi tính.
– Bàn phím (Keyboard): Thiết bị nhập tin vào giao diện trực tiếp với người dùng. Ðây là thiết bị nhập chuẩn của máy vi tính.
– Chuột (Mouse): Thiết bị điều khiển trỏ giao diện trực tiếp với người sử dụng.
– Máy in (Printer): Thiết bị xuất thông tin ra giấy thông dụng nhất.
– Các thiết bị như Card mạng, Modem, máy Fax,… phục vụ cho việc lắp đặt mạng máy tính và các chức năng khác
5. Thùng máy là gì?
-Là một bộ phận bên ngoài có tác dụng bao bọc cho các thành phần bên trong của máy tính.
5.1 Công dụng của thùng máy?
Thùng máy (Case) dùng để gắn kết và bảo vệ các thành phần linh kiện phần cứng giúp các thiết bị hoạt động tốt và an toàn cũng như tạo vẻ mỹ quan cho hệ thống. Thùng máy có thể coi như là phần khung của một máy tính.
Trong thùng máy, các thành phần của máy tính sẽ được lắp đặt, liên kết với nhau để tạo thành một khối hoàn chỉnh mà chúng ta thường quen gọi là CPU. Hơn nữa, phần khung sẽ được nối mát qua nguồn, điều này sẽ ngăn ngừa các thành phần máy tính bị hư hỏng do việc hình thành hoặc phóng dòng tĩnh điện.
5.2. Các chuẩn phổ biến của thùng máy tính là gì?
Có 2 loại thùng máy thông dụng hiện nay: Thùng máy kiểu nằm (Desktop Case) chúng có đế rộng (43 – 53) đặt trên mặt bàn và thường dùng chúng để đặt màn hình lên. Thùng máy kiểu đứng (Tower Case) đặt thẳng đứng cạnh màn hình chúng có chiều cao từ 50 đến 100 cm không gian rộng hơn, tháo lắp dễ dàng hơn loại thùng máy nằm. Thông thường khi mua thùng máy chúng được bán kèm theo bộ nguồn. Thùng máy được thiết kế dựa trên cấu trúc của bo mạch chủ, như chuẩn AT, ATX và BTX…
5.2.1. Chuẩn AT là gì?
Trước đây phần lớn máy tính sử dụng loại AT (Advance Technology), đi kèm theo nó là mainboard loại AT và nguồn AT. Đối với loại này dây nguồn được cắm trực tiếp vào công tắc cơ khí đóng mở ở phía trước vỏ máy, điều này dễ nhận biết là máy tính không shutdown và ngắt nguồn tự động. Tấm mắp đậy của vỏ thùng được thiết kế thành một khối chung.
5.2.2. Chuẩn ATX là gì?
Hiện nay máy tính sử dụng loại ATX (Advance Technology Extended), đi kèm theo nó là mainboard ATX và nguồn ATX. Loại này dây nguồn được cắm vào bo mạch chính, bật tắt nguồn thông qua main, vì vậy điều dễ nhận thấy là máy tính có thể shutdown tự động ngắt nguồn. Kích thước vỏ thùng có diện tích lớn hơn loại AT. Dưới đây là môt số cỡ mainboard lớn nhất theo chuẩn ATX phổ biến:
– Full ATX: có kích thước 19”x 9.6” (48.26 x 24.4cm)
– Mini ATX: có kích thước 11.2”x 8.2” (28.45cm x 20.83cm)
– Extended ATX: có kích thước 12”x 13” (30.48cm x 33.02cm)
– WTX: chuẩn Workstation có kích thước 14”x 16.75” (35.56cm x 42.54cm)
– MicroATX: có kích thước 9.6”x 9.6” (24.4cm x 24.4cm)
– FlexATX: có kích thước 9”x 7.5” (22.86cm x 19.05cm)
5.2.3. Chuẩn BTX là gì?
Chuẩn BTX (Balanced Technology Extended) thường chỉ dùng cho các hệ thống máy tính cá nhân cao cấp. Thiết kế mới giúp cho hệ thống giải nhiệt tốt hơn rất nhiều bằng cách bố trí lại thành phần và vị trí các cụm linh liện nhằm tối ưu các luồng khí giải nhiệt lan truyền trong thùng máy. Chuẩn này ra đời giải quyết vấn đề lớn về nhiệt độ mà các bộ vi xử lý Pentium 4 của Intel gặp phải. Hiện mới có 4 loại kích cỡ theo chuẩn mới BTX đều cùng dài 26.67cm như:
– BTX: có kích thước 12.8”x 10.5” (32.512cm x 26.67cm)
– microBTX: có kích thước 10.4”x 10.5” (26.416 x 26.67cm)
– nanoBTX: có kích thước 8.8”x 10.5” (22.352cm x 26.67cm)
– picoBTX: có kích thước 8”x 10.5” (20.32cm x 26.67cm)
5.3. Cấu trúc cơ bản và thông số kỹ thuật chuẩn case ATX là gì?
Do hiện nay nhiều chuẩn thiết kế không còn được sử dụng hoặc ít sử dụng nên phần này chỉ tập trung vào chuẩn ATX 2.x hiện nay đang được sử dụng rộng rãi:
Cấu tạo đơn giản của 1 thùng máy theo chuẩn ATX chia làm 4 phần:
– Khu vực lắp nguồn: tất cả các bộ nguồn khi được thiết kế cũng phải tuân thủ các tiêu chuẩn về kích thước của ATX.
– Các khe 5.25”: khe tiêu chuẩn dành để lắp các thiết bị có kích thước 5.25” phổ thông như: CD, DVD,.. Nếu các khe này không được lắp các thiết bị thì thông thường với các loại vỏ máy cao cấp sẽ được lắp đặt các hệ thống quạt thông khí cho thùng máy. Tùy theo kích thước của vỏ case thông thường phải có ít nhất là 4 khe 5.25”.
– Các khe 3.5”: khe tiêu chuẩn dành cho các thiết bị cỡ 35” phổ thông như: HDD, FDD… thông thường có từ 2 đến 6 khe trong 1 vỏ máy. Các khe cắm này trong một số loại vỏ máy có thể chuyển đổi sang các khe 5.25”
– Khu lắp đặt cho mainboard: là phần lắp đặt chính trong hệ thống máy tính với tùy theo thiết kế có thùng vỏ máy sẽ sử dụng ốc vít hoặc các bộ gá đặc biệt để gắn mainboard vào thùng máy. Khu vực này bắt buộc các nhà sản xuất phải chế tạo các điểm gá hoặc bắt vít tuyệt đối chính xác nếu không sẽ khó có thể lắp đặt được mainboard.
5.4. Phân loại dây tín hiệu:
– Công tắc nguồn (Power switch): Đối case AT thì công tắc được kết nối trực tiếp với nguồn nuôi. Đối case ATX công tắc được nối thông qua mainboard thường ký hiệu PWR
– Nút khởi động lại (Reset switch): Nút này được kết nối trên main thuờng ký hiệu RST nhằm tái khởi động khi cần.
– Đèn nguồn màu xanh (Power Led): Được kết nối vào mainboard dùng để báo hiệu nguồn đã được cung cấp cho máy hoạt động.
– Đèn đọc đĩa màu đỏ (HDD/IDE Led): Được kết nối với main và đèn chỉ đỏ khi đĩa cứng có thao tác dữ liệu.
– Ngoài ra còn có một số dây kết nối như:
– F_USB: Kết nối cổng USB phía trước
– F_Audio: Kết nối lỗ cắm loa phía trước
5.5. Các sự cố liên quan đến thùng máy là gì? Cách khắc phục?
6. Nguồn – Power Supply là gì?
6.1. Công dụng
– Nguồn (PS – Power Supply) cung cấp điện cho tất cả các bộ phận bên trong máy tính như mainboard và các ổ đĩa, các quạt… Vì thế, nó là bộ phận rất quan trọng để duy trì sự hoạt động hệ thống máy tính. Tuy nhiên chúng ít được người sử dụng quan tâm.
– Chức năng chính của nguồn là chuyển đổi từ dòng điện xoay chiều (AC) thành dòng điện một chiều (DC) phù hợp với những thành phần bên trong máy vi tính. Nói một cách khác nó cung chuyển đổi điện áp xoay chiều 110V hoặc 220V ở đầu vào thành những điện áp một chiều +3,3V, +5V, +12V, -5V và -12V ở đầu ra.
6.2. Các chuẩn của nguồn máy tính là gì?
Có vài kiểu nguồn khác nhau phụ thuộc vào từng loại kiểu máy vi tính. Chúng khác nhau về kích thước, kiểu cắm, điện áp ra. Thường có 2 loại nguồn.
6.2.1. Nguồn chuẩn AT là gì?
Nguồn AT (Advanced Technology) sử dụng cho Case AT thường thấy trong các máy đời cũ (dùng vi xử lý Pentium MMX, Pentium II, Celeron, K6, v.v….), không có khả năng tắt nguồn tự động và công suất thấp.
6.2.2. Nguồn chuẩn ATX
Nguồn ATX (Advanced Technology eXtended) dùng phổ biến trong các máy sử dụng vi xử lý từ dòng Pentium III đến nay. Bổ sung tính năng quản lý bộ nguồn nâng cao (ACPI – Advanced Configuration and Power Interface) cho phép tắt/mở máy bằng chương trình phần mềm.
Một số loại bộ nguồn ATX:
– ATX: jack chính 20 chân (dùng cho Pentium III hoặc Athlon XP).
– ATX12V: jack chính 20 chân, dây phụ 4 chân (Pentium 4/ Athlon 64).
– ATX12V 2.X: dây chính 24 chân, dây phụ 4 chân (Pentium 4 Socket 775 và các hệ thống Athlon 64, PCI-Express).
6.2.3. Nguồn chuẩn BTX là gì?
Nguồn BTX (Balanced Technology eXtended) là một chuẩn được thiết kế với các thành phần bên trong hoàn toàn khác với chuẩn ATX. BTX được thiết kế tối ưu cho những công nghệ mới.
6.3. Các thành phần của bộ nguồn gồm những gì?
– Quạt tản nhiệt: mục đích chính dùng để hút hơi nóng trong máy và của bộ nguồn ra ngoài. Sử dụng loại quạt 8cm, 12cm…
– Mạch biến đổi điện áp: chuyển đổi điện áp xoay chiều thành các mức điện áp một chiều khác nhau cung cấp cho các thiết bị bên trong máy: -12v, -5v, 0v, +3,3v, +5v, +12v…
– Công tắc chuyển điện áp: dùng chuyển đổi mức điện áp cung cấp cho bộ nguồn (100VAC/220VAC). Một số bộ nguồn có một mạch tự động điều chỉnh mức điện áp này.
Các đầu cấp nguồn: cung cấp các mức điện áp ứng với từng thiết bị trong máy.
Các loại đầu cấp nguồn:
– Đầu cấp nguồn chính: cung cấp nguồn cho mainboard. Bộ nguồn ATX có 3 dạng đầu cấp nguồn chính là 20pin, 24pin và 20+4pin.
– Đầu cấp nguồn phụ: dùng cấp nguồn 12V cho bộ vi xử lý có 4 chân hoặc 8 chân.
– Đầu cấp nguồn cho card PCIe: gồm 6 hoặc 8 chân, thường có trên các nguồn ATX cao cấp.
– Đầu cấp nguồn cho các thiết bị khác: cấp nguồn +5v và +12v cho các thiết bị như: ổ đĩa, quạt.
– Điện áp ngõ ra: Các đầu dây ngõ có màu khác nhau ứng với các mức điện áp khác nhau
– Dây -12V (màu xanh): cung cấp nguồn cho cổng COM và card âm thanh trên mainboard.
– Dây -5V (màu trắng): cấp nguồn cho các khe ISA.
– Dây 0V (màu đen): dây dùng chung (dây mass).
– Dây +3.3V (màu cam): Cấp nguồn cho các chip điện tử.
– Dây +5V (màu đỏ): cấp nguồn cho các thiết bị trong máy dùng kỹ thuật số (digital).
– Dây +12V (màu vàng): cấp nguồn cho các motor quay đĩa, CPU, card đồ họa…
– Dây +5VSB (màu tím): cấp nguồn cho máy để khởi động.
– Dây mở nguồn (màu xanh lá): dùng để kích hoạt bộ nguồn hoạt động khi được nối với mass.
– Dây PowerGood (màu xám): báo cho mainboard biết tình trạng bộ nguồn.
– Dây cảm biến (màu nâu): đo dòng điện cung cấp cho mainboard để điều chỉnh điện áp cho phù hợp.
6.4. Cách thức kiểm tra bộ nguồn?
Để kiểm tra một bộ nguồn có hoạt động hay không ta làm như sau:
Bước 1 : Cấp điện cho bộ nguồn.
Bước 2 : Đấu dây PS_ON (màu xanh lá cây) vào Mass (đấu vào một dây màu đen nào đó). Sau đó quan sát quạt trên bộ nguồn , nếu quạt quay tít là nguồn đã chạy. Nếu quạt không quay là nguồn bị hỏng. Trường hợp nguồn vẫn chạy thì hư hỏng thường do Mainboard.
6.5. Các sự cố liên quan đến nguồn? Cách khắc phục?
